計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)：時(shí)序邏輯電路

1、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì) 強(qiáng)化班08級(jí)（第七次課）測(cè)驗(yàn)評(píng)述畫(huà)出下面觸發(fā)器的輸出波形S1D C1RQSRDCPQSRDCPQ先按基本觸發(fā)器的方法對(duì)S 、R作圖置1置0再在保持區(qū)域內(nèi)按D觸發(fā)器的方法畫(huà)波形保持保持保持保持S R CP D Q Q 1 x x 0 01 0 x x 1 00 1 x x 0 10 0 0 0 1 0 0 1 1 0優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí)低錯(cuò)誤情況對(duì)S、R功能不清楚，有的弄反了；對(duì)時(shí)鐘觸發(fā)特性不清楚,狀態(tài)隨D信號(hào)變化 每個(gè)時(shí)鐘周期一個(gè)狀態(tài)有的將時(shí)鐘的觸發(fā)邊沿弄反了；最多的錯(cuò)誤是在S、R 作用以后，時(shí)鐘作用沿到來(lái)之前的狀態(tài)畫(huà)得不對(duì)；在S=R=0（保持）期間，沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)的有效邊沿作用

2、，狀態(tài)就不改變SRDCPQ置1置0保持保持保持保持門(mén)電路靠什么實(shí)現(xiàn)高、低電平？UoVccR1R2Uo = Vcc R2R1+R2用開(kāi)關(guān)代替其中的電阻，利用開(kāi)關(guān)在接通和斷開(kāi)時(shí)電阻差別很大形成高、低電平。條件： RoffR，RonR 開(kāi)關(guān)代替R2非門(mén)； 開(kāi)關(guān)代替R1同相傳輸； MOS晶體管 DG S DG SG RDS 開(kāi)關(guān)0 1 0 DG SVccAFVccABF DG SVccAFB門(mén)電路靠什么實(shí)現(xiàn)高、低電平？UoVccR1R2Uo = Vcc R2R1+R2兩個(gè)電阻皆用開(kāi)關(guān)代替，并保證一開(kāi)一關(guān)互補(bǔ)。如果兩個(gè)電阻皆用開(kāi)關(guān)代替，情況如何？互補(bǔ)輸出結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是什么？有什么優(yōu)點(diǎn)與禁忌？MOS晶體管D

3、SGVddRViVoVGS. Vth TVGS. Vth TVGS. Vth TCMOS非門(mén)VddABFVddABFABC&總線(xiàn)（bus)線(xiàn)與VccVccCDABAB CD& SG DVddBVo SG DVddAVoA T1 T2 B T1 T2 Vo0 0 1 1 1 01 00 1互補(bǔ)輸出嚴(yán)禁線(xiàn)與既要能線(xiàn)與又要保持電路的特點(diǎn)電路1電路2VddVddVdd自學(xué)檢查一，復(fù)習(xí)題（思考題）時(shí)序邏輯電路與組合電路的區(qū)別 電路結(jié)構(gòu) 行為特征P.402,題3.21哪些是組合電路哪些是存儲(chǔ)器什么是外輸出?內(nèi)輸出?外輸入?內(nèi)輸入?輸出方程?激勵(lì)方程?狀態(tài)方程?輸出方程： Z = A Q = A Q + A

4、 Q激勵(lì)方程： J = A Q = A Q + A Q K = J狀態(tài)方程： Qn+1 = J Qn + K Qn = J Qn + J Qn = J = A Qn + A Qn 時(shí)序邏輯電路的描述方法有哪些?其核心是什么? 真值表 卡諾圖 狀態(tài)圖 語(yǔ)言描述組合 輸出 = f （輸入） 電路時(shí)序 外輸出=f（外輸入，內(nèi)輸入）電路 內(nèi)輸出=g（外輸入，內(nèi)輸入） 內(nèi)輸入=h（內(nèi)輸出，原狀態(tài)） 增加了狀態(tài)的概念(存儲(chǔ))增加了流程的概念(時(shí)序)外輸出=f（外輸入，狀態(tài)）激勵(lì) =g（外輸入，狀態(tài)）狀態(tài) = h（激勵(lì)，原狀態(tài)）狀態(tài)=h（外輸入，原狀態(tài)）同左同左同左 無(wú)狀態(tài)表狀態(tài)圖流程圖并發(fā)語(yǔ)句過(guò)程語(yǔ)句怎樣

5、理解狀態(tài)？狀態(tài)就是在一組輸入信號(hào)作用后（不是作用時(shí)），新輸入信號(hào)未作用時(shí)，電路的自身的行為表現(xiàn)狀態(tài)就是電路所記憶住的東西狀態(tài)表現(xiàn)為由各觸發(fā)器狀態(tài)按一定順序排列成的一組代碼組合電路無(wú)所謂狀態(tài)最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器件是什么?其存儲(chǔ)作用體現(xiàn)在何處?時(shí)序邏輯電路的分析方法P.402,題3.21 QnA 0 10 1 1 1 Qn+1 QnA 0 10 11 1 Zn QnA 0 10 1 Qn+1 ，Zn1， 0，0， 1， 0 1 1 0輸出方程： Z = A Q = A Q + A Q激勵(lì)方程： J = A Q = A Q + A Q K = J狀態(tài)方程： Qn+1 = J Qn + K Qn = J Q

6、n + J Qn = J = A Qn + A Qn 1/0 1/01/1 QnA 0 10 1 Qn+1，Zn1， 0，0， 1， 0 1 1 0現(xiàn)態(tài) PS次態(tài) NS轉(zhuǎn)換條件 / 輸出 0/01/100/1 1/01坐標(biāo)是當(dāng)前狀態(tài)Qn與當(dāng)前輸入Xn，內(nèi)容是下一狀態(tài)（ Qn+1 ）與當(dāng)前輸出ZnX / ZCPAQZ同步時(shí)序電路中，通常是每個(gè)時(shí)鐘周期一個(gè)狀態(tài)，由電路的當(dāng)前輸入和當(dāng)前的狀態(tài)確定下一個(gè)周期的狀態(tài)。輸出指的是電路的當(dāng)前輸出，而不是下一個(gè)周期的輸出 n-1 n n+1 n+2 Qn-1 Qn Qn+1 Qn+2 QnXn Qn+！Zn另一種分析方法不用狀態(tài)真值卡諾圖而用狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表 輸

7、入 輸出外輸入 內(nèi)輸入（現(xiàn)態(tài)） 外輸出 內(nèi)輸出（次態(tài)） 輸入 輸出 A Qn Z Qn+1 0 0 0 1 1 0 1 1輸出方程： Z = A Q = A Q + A Q激勵(lì)方程： J = A Q = A Q + A Q K = J狀態(tài)方程： Qn+1 = J Qn + K Qn = J Qn + J Qn = J = A Qn + A Qn 01101001不用狀態(tài)圖而用狀態(tài)表 PS NS，Z X=0 X=1 0 1 1，0 0，1 0，1 1，0移位寄存器的特征是什么？寄存器 串閱讀MSI器件功能表要注意什么問(wèn)題？控制端 功能 有效電平 與時(shí)鐘同步否？ 優(yōu)先關(guān)系讀功能表的方法 先從最特殊

8、的行讀起CR M1 M0 CP DSR DSL D1 D2 D3 D4 Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1 Q4n+1 0 0 0 0 0 1 0 Q1n Q2n Q3n Q4n 1 0 0 Q1n Q2n Q3n Q4n 1 0 1 0 0 Q1n Q2n Q3n 1 0 1 1 1 Q1n Q2n Q3n 1 1 0 0 Q2n Q3n Q4n 0 1 1 0 1 Q2n Q3n Q4n 1 1 1 1 a b c d a b c d 清零保持保持右移左移置數(shù) SRG401 C4 1/2R1,4D3,4D3,4D3,4D3,4D2,4DM0M1CPCRDSRD1D2D3D4DSLQ1Q2Q

9、3Q4M03移位寄存器的語(yǔ)言描述I F rising_edge (CP) THENnext_state =D3 & (Q3 DOWNTO Q1) ; IF n_CR = 0 THEN next_state nest_state nest_state nest_state null;END CASE;END IF;M是數(shù)組M1，M0，必須事先聲明。 Q1 Q2 Q3 Q4 Q4J SH/LDK 74195 CR D1 D2 D3 D4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q4J SH/LDK 74195 CR D1 D2 D3 D4移位寄存器的級(jí)聯(lián)方法的要點(diǎn)是什么？1 2 3 41 2 3 45678 Q1

10、 Q2 Q3 Q4 Q4J SH/LDK 74195 CR D1 D2 D3 D4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q4J SH/LDK 74195 CR D1 D2 D3 D4各控制端（包括時(shí)鐘）并聯(lián)左邊的串行輸出接右邊的串行輸入左邊的串行輸入，右邊的串行輸出作為總的串行輸入和串行輸出.時(shí)鐘S / LCR串入串出試列舉移位寄存器的應(yīng)用布 置自學(xué)與實(shí)驗(yàn)自學(xué)內(nèi)容自學(xué)范圍 第三章 3.4.3 3.8 重點(diǎn): 3.4, 3.5 , 3.7 3.4.3為什么說(shuō)計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)是一個(gè)“環(huán)”?對(duì)計(jì)數(shù)器的4個(gè)定語(yǔ)如何理解?集成計(jì)數(shù)器的集聯(lián)有哪些方法?計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)為什么在計(jì)至最大數(shù)(例如9或15）時(shí)產(chǎn)生?這與逢10進(jìn)一或逢16進(jìn)一有無(wú)矛盾